某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究,回答有关问题:(1)该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间,按如图(a)所示装置对其进行操作。①某同学的操作
题型:不详难度:来源:
某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究,回答有关问题: (1)该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间,按如图(a)所示装置对其进行操作。
①某同学的操作是:先夹紧止水夹K,再使A管开始反应,实验中在B管中观察到的现象是 。 ②为达到实验目的,正确的操作是 。 B管中发生反应的离子方程式是 。 (2)当上述装置的实验结束后,取A管内反应所得的溶液,隔绝空气小心蒸干后得到FeSO4,再高温煅烧(有关装置和操作均已略去),最后留下红棕色固体,将分解时产生的气体按图(b)所示装置依次通过洗气装置,结果试管甲内出现白色沉淀,试管乙内品红溶液红色褪去,回答: ①用方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因 。 ②为验证红棕色固体成分,可进行如下操作 。 ③图(b)中丙装置的作用是 。 ④根据实验现象写出A管内溶液蒸干后,在高温煅烧分解时所发生反应的化学方程式 。 |
答案
(1)①A中溶液进入B中,开始产生白色沉淀,然后变为灰绿色,最后变成红褐色 ②打开止水夹a,使A管反应一段时间至B中导管有均匀气泡产生后再夹紧止水夹a Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ (酸与碱的中和反应写或不写均可) (2)①SO3+H2O=H2SO4 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl 或SO3+H2O+BaCl2=BaSO4↓+2HCl ②取固体溶于盐酸后,再滴加KSCN溶液,观察到溶液变红色 ③吸收SO2 ④2FeSO4Fe2O3+SO3↑+SO2↑ |
解析
(1)由装置a看出,实验的原理为先使铁与稀硫酸反应生成H2和FeSO4,打开止水夹K,使生成的H2将装置内空气全部排出后关闭止水夹,H2产生的压力将A管中的FeSO4溶液“压”入B管中,产生Fe(OH)2白色沉淀,处于H2的保护中,能保持较长时间不变色。 (2)试管甲能产生白色沉淀,说明一定产生了SO3,SO2不与BaCl2溶液反应,故乙装置的作用是检验SO2,而丙装置的作用是吸收SO2,防止污染。根据题意,加热FeSO4固体时产生SO2、SO3和Fe2O3,再结合电子守恒可写出反应的化学方程式。 |
举一反三
氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3易升华。工业上制备无水FeCl3的一种工艺如图所示:
(1)加入吸收塔的吸收剂X应是 (填字母编号)。 a.NaOH溶液 b.饱和食盐水 c.FeCl2溶液 d.淀粉KI溶液 (2)取0.5 mL饱和FeCl3溶液滴入50 mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为 。 (3)实验室中从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的过程中,需先加入 且保持过量,然后进行的操作依次为 、冷却结晶、过滤。 (4)将H2S气体通入FeCl3溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为 。 (5)铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示(电极材料为石墨),工作原理为:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+ 则电池放电时,Cl-将移向 极(填“正”或“负”);充电时,阴极的电极反应式为 。
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电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。某工程师为了从废液中回收铜,重新获得FeCl3溶液,设计了下列实验步骤:
写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式: 。 该反应在上图步骤 中发生。请根据上述反应设计一个原电池,在方框中画出简易装置图(标出电极名称、电极材料、电解质溶液)。 上述过程回收的铜是粗铜,为了获得更纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式 。 |
Ⅰ.铁是人体必需的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。 (1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。 Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。 (2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是 。 (3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。 ②装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。 ③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。 |
化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O),流程如 下: (1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是________(填选项序号)。 a.品红溶液 b.紫色石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.溴水 (2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为______________________ (3)过程③中,需加入的物质是____________;反应的化学方程式为_____________________ 用溶液Y制绿矾时,可取少量Y溶液于试管中,向试管内加入少量的________________溶液,观察溶液是否变为________色,以验证其中是否含有Fe3+。 (4)在实验室里,完成过程④中的____________(填操作名称),需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等,还需要的玻璃仪器有___________________________。 (5)过程⑥中,将溶液Z加热到70~80℃,目的是____________________________________________________。 (6)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验:①用分析天平称取2.700 g样品;②将样品溶于足量的盐酸后,加入过量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495 g。若该聚铁的主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则聚铁样品中铁元素的质量分数为________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素) |
上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:
试回答下列问题: (1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。 (2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。A.稀硫酸 | B.氨水 | C.氢氧化钠溶液 | D.高锰酸钾溶液 | (3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是________________________________。 (4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是_____________________________________________。 (5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为______________________________。 |
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